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民用客机后机身外形设计思考

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《飞机设计杂志》2014年第三期

1后机身外形建模

根据以上得出的参数,本文用CATIAV5建立了后机身的外形初步数模,见图4。外形数模的最终确定是一个各专业之间不断协调、迭代的过程。除了需要协调主起落架的安装位置及高度外,后机身的外形还需要考虑后压力框及APU舱的布置,同时,还需要协调尾翼的安装位置。图5给出了CC-200飞机的全机外形初步数模。

2后机身阻力增量计算评估

2.1分析方法阻力增量CD是基于横流阻力概念提出的,用于表述后机身上掠角对阻力系数的影响。它是通过计算相同迎角下的无上掠角的机身阻力值减去有上掠角的机身阻力值获得的。式中:为机身迎角;为上掠角;为后机身气流下洗角;c-d为越过后机身的局部横流阻力系数经验值;Sp为后机身俯视图面积;Sref为后机身最大横截面积。

2.2CC-200后机身阻力增量计算表3列出了计算阻力增量所需的技术参数输入。运用Matlab软件将上述计算公式程序化,分别计算=0~6°(=12°)和=0-16°(=0°)时的CD值,计算结果见图6和图7。图6表明在=12°时,CD值随着值的减少而减小。而图7表明在=0°时,CD值随着的增大而增大。计算结果表明,上掠角=12°是较合理的选择,CC-200后机身外形的阻力增量也在合理范围内。

3结论

CC-200飞机的概念设计对我们我国的民用客机发展有一定的参考价值。本研究中应用的设计及阻力增量评估方法,可以方便地建立并评估后机身外形初步模型,在民用飞机概念设计阶段有一定的应用价值。本研究得出以下结论:(1)民用客机后机身的上掠角推荐值为12~16°,上掠角越小,后机身外形对阻力的影响越小。(2)实例计算证明,运用ESDU80006和ESDU7011可以定量分析亚声速飞机后机身的阻力增量,从而指导外形设计。

作者:陈建俞金海单位:上海飞机设计研究院

飞机设计杂志责任编辑:杨雪    阅读:人次
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